JP2011027771A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁誘導加熱方式の定着装置および当該定着装置を用いた画像形成装置に関し、特に、定着ベルトの非通紙部における過昇温を防止する技術に関する。 The present invention relates to an electromagnetic induction heating type fixing device and an image forming apparatus using the fixing device, and more particularly to a technique for preventing excessive temperature rise in a non-sheet passing portion of a fixing belt.
複写機などの画像形成装置は、定着ローラに加圧ローラを押し付けて定着ニップを形成し、この定着ニップを記録シートが通過することにより記録シート上に形成されたトナーなどの未定着画像を定着させる定着装置を備えている。
上記定着ローラは、未定着画像を記録シートに溶融定着させるために加熱されており、近年、短い時間で昇温可能な電磁誘導加熱方式の定着装置が主流となりつつある。
An image forming apparatus such as a copying machine forms a fixing nip by pressing a pressure roller against a fixing roller, and an unfixed image such as toner formed on the recording sheet is fixed by passing the recording sheet through the fixing nip. A fixing device is provided.
The fixing roller is heated to melt and fix an unfixed image on a recording sheet, and in recent years, an electromagnetic induction heating type fixing device capable of raising the temperature in a short time is becoming mainstream.
図6は、このような方式の定着装置の概略構成を示す部分切り欠き斜視図である。
同図に示すように、定着装置1000は、磁束発生部1170と、定着ローラ1150と、定着ベルト1154と、加圧ローラ1160などを備えている。
定着ベルト1154は、誘導発熱層を含む円筒状の無端ベルトである。
定着ローラ1150は、ローラ軸1151の両端部を除く周面が弾性層1152で覆われており、定着ベルト1154に内挿されている従動ローラである。
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of such a fixing device.
As shown in the figure, the
The
The
また、定着ローラ1150の両端部では、定着ベルト1154の両縁に接触して、これのローラ軸1151が延びている方向(以下、「ローラ軸方向」という。)の移動を規制する鍔状の蛇行規制板1158がローラ軸1151に挿嵌されている。
加圧ローラ1160は、同じくローラ軸1161の両端部を除く周面が弾性層1162で覆われてなり、矢印方向に回転駆動されると共に、定着ベルト1154を介して定着ローラ1150を押圧して、定着ニップNを確保する。
Further, at both ends of the
Similarly, the pressure roller 1160 has a peripheral surface except for both ends of the
磁束発生部1170は、定着ベルト1154を挟んで加圧ローラ1160に相対する位置に配され、定着ベルト1154の誘導発熱層を発熱させるための磁束を発生させる。
以上の構成において、定着ベルト1154が周回駆動されつつ磁束発生部1170から磁束が発せられると、定着ベルト1154の誘導発熱層における磁束発生部1170に対向する部分が主に発熱し、この発熱部分が定着ニップNに至り、定着ニップNの領域が定着に適した温度まで昇温され、記録シートS上に形成されたトナー像が定着ニップNを通過する際に、加熱、加圧されて当該記録シートSに熱定着される。
The
In the above configuration, when the magnetic flux is generated from the
しかしながら、上記熱定着が実行される際、定着ベルト1154は、記録シートSと接する中央部分においては、記録シートSに熱を奪われて温度が低下するが、記録シートSが通過しない両端側の部分(以下、「非通紙部P」という。)では、熱が奪われずに温度が高いままとなっているため、定着ベルト1154の中央部分を目標温度に合わせようとして、磁束発生部1170に電力を供給すると、非通紙部Pの温度がさらに上昇する。
However, when the heat fixing is performed, the
その結果、定着ベルト1154の両端部では、当該定着ベルト1154に含まれる弾性層が、耐熱温度以上に加熱されて特性が急速に劣化し、亀裂などが生じて、定着品質を悪化させるという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、定着ベルト1154の両端部が中央部分よりも温度が上昇する傾向にあっても、定着ベルト1154の劣化が生じにくい定着装置及び当該定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
As a result, at both ends of the
The present invention has been made in view of the above problems, and a fixing device in which deterioration of the
上記目的を達成するため、本実施の形態の定着装置は、無端状のベルトの周回経路内側に配されており、金属性のローラ軸の両端部を除いた部分が弾性部材で覆われてなる第1ローラを、前記ベルトの周回経路外側から当該ベルトを介して第2ローラで押圧して、当該ベルト表面と当該第2ローラの間に定着ニップを確保すると共に、前記ベルトを周回させつつ電磁誘導により加熱して、未定着画像の形成されたシートを前記定着ニップに通して、前記未定着画像の熱定着を行う定着装置であって、第1ローラの軸方向両端部には、それぞれ略有底筒状であって、当該筒部の内面に前記ベルトの外周面の一部が接触すると共に、前記筒部の底部に前記ベルトの縁部が接触することにより前記ベルトの蛇行を規制する1対のベルト規制部材が、前記ローラ軸と接触する状態で配設されており、前記ベルト規制部材は、少なくとも前記弾性部材よりも熱伝導性が高いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the fixing device according to the present embodiment is arranged inside the loop path of the endless belt, and a portion excluding both ends of the metallic roller shaft is covered with an elastic member. The first roller is pressed by the second roller through the belt from the outer circumference of the belt to secure a fixing nip between the belt surface and the second roller, and the belt is circulated while A fixing device that heats by induction and passes a sheet on which an unfixed image is formed, through the fixing nip, and thermally fixes the unfixed image. It is a bottomed cylindrical shape, and a part of the outer peripheral surface of the belt is in contact with the inner surface of the cylindrical portion and the belt edge is in contact with the bottom of the cylindrical portion to regulate the meandering of the belt. A pair of belt regulating members Serial roller shaft is disposed in a state in contact with the belt regulating member is characterized by high thermal conductivity than at least the elastic member.
上記構成では、定着ベルトの両端部が誘導加熱されても、熱伝導性が高いベルト規制部材を介して、定着ベルトの両端部の熱をローラ軸に逃がすことができるので、定着ベルトの両端部の非通紙部における温度上昇が抑制され、定着ベルトの劣化が生じにくい。
また、第1ローラの軸方向からみたとき、前記ベルト規制部材は、前記筒部の内周の3分の2以上に亘り、前記ベルトと接触していることが望ましい。
In the above configuration, even if both ends of the fixing belt are induction-heated, heat at both ends of the fixing belt can be released to the roller shaft via the belt regulating member having high thermal conductivity. The temperature rise in the non-sheet passing portion is suppressed, and the fixing belt is hardly deteriorated.
In addition, when viewed from the axial direction of the first roller, it is desirable that the belt regulating member is in contact with the belt over two thirds or more of the inner circumference of the cylindrical portion.
これにより、多くの熱量を定着ベルトからローラ軸に逃がすことができる。
また、前記ベルト規制部材は、有底円筒状であって、前記円筒部の内径は、前記ベルトの外径よりも大きく、その差が、0.1mm以上、0.3mm以下の範囲内としてもよい。
さらに、前記ベルトは、電磁誘導により加熱される金属層と、その他の層とを含むと共に、両端部において当該金属層の外周面が露出しており、前記側面部の内面は、前記金属層の外周面と接触することが望ましい。
As a result, a large amount of heat can be released from the fixing belt to the roller shaft.
Further, the belt regulating member has a bottomed cylindrical shape, and an inner diameter of the cylindrical portion is larger than an outer diameter of the belt, and the difference is within a range of 0.1 mm or more and 0.3 mm or less. Good.
Further, the belt includes a metal layer heated by electromagnetic induction and other layers, and the outer peripheral surface of the metal layer is exposed at both end portions, and the inner surface of the side surface portion is formed of the metal layer. It is desirable to make contact with the outer peripheral surface.
これにより、ベルト規制部材が、発熱元となっている金属層に直接接触することができるので、より効率的に金属層の両端部の熱をローラ軸に逃がすことができる。
また、第1ローラの軸方向と直交する方向からみたとき、前記側面部の内面と前記金属層の外周面との接触が生じている部分の合計の長さは、前記ベルトの幅から有効通紙幅を減じた値以下であるとしてもよい。
As a result, the belt regulating member can be in direct contact with the metal layer that is the heat generation source, so that heat at both ends of the metal layer can be released to the roller shaft more efficiently.
Further, when viewed from a direction orthogonal to the axial direction of the first roller, the total length of the portions where the inner surface of the side surface portion and the outer peripheral surface of the metal layer are in contact is effectively determined from the width of the belt. It may be less than or equal to the value obtained by reducing the paper width.
さらに、前記ベルト規制部材は、前記ローラ軸に接触する第1部材と前記ベルトに接触する第2部材とが接合されてなるとしてもよい。
その場合、前記第2部材は、常磁性のステンレス材料からなり、また、前記第1部材は、アルミニウム、銅、または銀を含む材料からなることが望ましい。
また、前記ベルト規制部材は、金属コンパウンドが添加された樹脂材料からなるとしてもよい。
Furthermore, the belt regulating member may be formed by joining a first member that contacts the roller shaft and a second member that contacts the belt.
In this case, the second member is preferably made of a paramagnetic stainless material, and the first member is preferably made of a material containing aluminum, copper, or silver.
The belt regulating member may be made of a resin material to which a metal compound is added.
なお、本発明は、上記定着装置を備えた画像形成装置としてもよい。 Note that the present invention may be an image forming apparatus including the fixing device.
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合を例にして説明する。
図1は、当該プリンタ1の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着部5および制御部60を備えており、ネットワーク(例えばLAN)に接続されて、外部の端末装置(不図示)からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をY、M、C、Kと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのY、M、C、Kを添字として付加する。
<画像プロセス部>
画像プロセス部3は、Y〜K色のそれぞれに対応する作像部3Y,3M,3C,3K、光学部10、中間転写ベルト11などを備えている。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described by taking as an example a case where it is applied to a tandem type color digital printer (hereinafter simply referred to as “printer”).
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the
As shown in the figure, the
<Image process part>
The
作像部3Yは、感光体ドラム31Y、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラ34Y、感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを備えており、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。他の作像部3M〜3Kについても、作像部3Yと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
中間転写ベルト11は、無端状のベルトであり、駆動ローラ12と従動ローラ13に張架されて矢印A方向に周回駆動される。
The
The
光学部10は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部60からの駆動信号によりY〜K色の画像形成のためのレーザ光Lを発し、感光体ドラム31Y〜31Kを露光走査させる。
この露光走査により、帯電器32Y〜32Kにより帯電された感光体ドラム31Y〜31K上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器33Y〜33Kにより現像されて感光体ドラム31Y〜31K上にY〜K色のトナー像が、中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
The
By this exposure scanning, electrostatic latent images are formed on the
一次転写ローラ34Y〜34Kにより作用する静電力により中間転写ベルト11上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置46方向に移動する。
一方、給紙部4は、記録シートSを収容する給紙カセット41と、給紙カセット41内の記録シートSを搬送路43上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラ42と、繰り出された記録シートSを二次転写位置46に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対44などを備えており、中間転写ベルト11上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部4から記録シートSを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ45の作用により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して記録シートS上に二次転写される。
The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the
On the other hand, the paper feed unit 4 includes a
二次転写位置46を通過した記録シートSは、定着部5に搬送され、記録シートS上のトナー像(未定着画像)が、定着部5における加熱・加圧により記録シートSに定着された後、排出ローラ対71を介して排出トレイ72上に排出される。
<定着部>
図2は、定着部5の部分断面斜視図である。
The recording sheet S that has passed the
<Fixing part>
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of the fixing
同図に示すように、定着部5は、定着ローラ150、定着ベルト154、蛇行規制部材158、加圧ローラ160および誘導コイルユニット部170などを備える。
以下、各部の詳細について説明する。
<誘導コイルユニット部>
誘導コイルユニット部170は、定着ローラ150に向けて交番磁界を発生させるものであり、下側ケーシング部171、サイド磁性体コア172、誘導コイル173、メイン磁性体コア174、センター磁性体コア174a及び上側ケーシング部175とからなる。
As shown in the figure, the fixing
Details of each part will be described below.
<Induction coil unit>
The
下側ケーシング部171は、樹脂などの絶縁材料からなり、内部には誘導コイル173を巻回するための環状の溝部が設けられている。
サイド磁性体コア172は、強磁性材からなる長尺状の部材であり、下側ケーシング部171のY方向側及びY’方向側のそれぞれの内壁に沿ってローラ軸に平行に配設されている。
The lower casing portion 171 is made of an insulating material such as resin, and an annular groove portion around which the
The side magnetic core 172 is a long member made of a ferromagnetic material, and is disposed in parallel to the roller shaft along the respective inner walls of the lower casing portion 171 on the Y direction side and the Y ′ direction side. Yes.
誘導コイル173は、リッツ線であって、不図示の耐熱性の樹脂で被覆されている。
この誘導コイル173は、高周波インバー夕(不図示)に接続されており、10〜100[kHz]、100〜2000[W]の高周波電力が供給されことにより所定周波数の交番磁界を発生し、定着ローラ150を加熱する。
メイン磁性体コア174は、強磁性材からなり、2つのサイド磁性体コア172に跨って設けられた、アーチ状の部材である。
The
The
The main
上側ケーシング部175は、樹脂などの絶縁材料からなり、サイド磁性体コア172、誘導コイル173及びメイン磁性体コア174を収容した下側ケーシング部171に蓋をするためのものである。
<加圧ローラ>
加圧ローラ160は、図2に示すように、ローラ軸161および弾性層162を備えている。
The
<Pressure roller>
As shown in FIG. 2, the
ローラ軸161は、例えば、外径30mm、厚みが3mmのアルミニウムなどの中空シャフトであり、不図示の駆動機構により回転駆動される。
弾性層162は、シリコーンスポンジゴムからなる円筒体である。
<定着ローラ>
定着ローラ150は、同図に示すように、ローラ軸151および弾性層152を備えている。
The
The
<Fixing roller>
The fixing
ローラ軸151は、円柱状の金属製のパイプであり、両端部が不図示の軸受けによって支持されている。
より具体的には、ローラ軸151は、例えば、外径D1が16mmのアルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料からなる中実シャフトである。
弾性層152は、高弾性及び高断熱性を有するシリコーンゴムのスポンジ体であって、軸受けされるローラ軸151の両端部を除く部分を覆うように設けられている。
<定着ベルト>
定着ベルト154は、誘導発熱層154a、弾性層154bおよび離型層154cがこの順で積層されてなる。
The
More specifically, the
The
<Fixing belt>
The fixing
誘導発熱層154aは、例えば、厚みが40μmであって、透磁率が高いニッケルなどの金属からなる。
弾性層154bは、例えば、厚みが200μmのシリコーンゴムなどからなる。
離型層154cは、例えば、厚みが30μmであって、PFAなどの離型性の優れた樹脂材料からなる。
The
The
The
図3は、定着ローラ150、定着ベルト154および加圧ローラ160の端部付近の断面図である。
同図では、定着ローラ150の両端部のうち、一方の端部の構成のみを示しているが、図示されていない他方の端部も、図示されている構成と同一である。
同図に示すように、定着ベルト154は、両端部のそれぞれ先端から長さがL2mm以下となっている範囲において、誘導発熱層154aの外周面が露出する構成となっている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the ends of the fixing
In the drawing, only the configuration of one end of the both ends of the fixing
As shown in the figure, the fixing
つまり、誘導発熱層154aのローラ軸方向における長さをL1とすると、弾性層154bおよび離型層154cの幅、即ち、定着ベルト154のうち定着に寄与する部分の幅(有効通紙幅)は、L1−2×L2mmとなっている。
<蛇行規制部材>
図4は、蛇行規制部材158の外観斜視図である。
That is, when the length of the
<Meandering restriction member>
FIG. 4 is an external perspective view of the meandering restricting
蛇行規制部材158は、同図に示すように、略有底円筒状の部材であって、第1部材156と、第2部材157とからなる。
第1部材156は、円盤状の部材の中心にバーリング加工などによって、例えば、内径D2が15.8mmの円筒部156aが設けられたものであり、第2部材157よりも熱伝導性に優れた、例えば、アルミニウム、銅、銀などからなる。
As shown in the figure, the meandering restricting
The
円筒部156aには、同図に示すように、当該円筒部の外周を120°ずつ3等分する位置に、それぞれ切欠部156bが設けられている。
円筒部156aには、定着ローラ150のローラ軸151の端部が圧入される。
切欠部156bは、当該圧入に伴い、円筒部156aを変形し易くして、圧入を容易にするためのものである。
As shown in the figure, the
The end of the
The
第2部材157は、図3に示すように、中心に透孔157aを有する有底円筒状の部材であり、強磁性体以外であって、かつ、機械的強度の高い、例えば、SUS(ステンレス鋼)304などの材料からなる。
このように、第2部材157の強度を高くする理由は、第2部材157と誘導発熱層154aとが接触した際に、第2部材157が摩耗しないようにするためである。
As shown in FIG. 3, the
Thus, the reason why the strength of the
一方、第1部材156は、定着ベルト154と接触することがないので、それほど機械的強度は要求されず、上述のように熱伝導性のより高い金属が用いられる。また、誘導コイルユニット部170から離れているので、磁性の種類は問わない。
なお、第2部材157は、少なくとも弾性層152よりも熱伝導性が高い材料からなる。
On the other hand, since the
Note that the
また、第2部材157の円筒部分157bは、ローラ軸方向における底面157cからの高さL3が10mmとなっている。
この円筒部分157bの内周面157dが、誘導発熱層154aの外周面の端部に接触する。
上述のように、第2部材157を強磁性体以外とするのは、誘導コイルユニット部170から発せられた磁束が第2部材157に収束しないようにして、第2部材157の発熱を防ぐためである。
The cylindrical portion 157b of the
The inner
As described above, the reason why the
また、第1部材156と第2部材157との接合は、両部材の密着面積を大きくとることが可能な摩擦圧接などの接合手法を用いることが望ましい。
以上の構成において、定着ベルト154が周回駆動されつつ磁束発生部170から磁束が発せられると、定着ベルト154の誘導発熱層における磁束発生部170に対向する部分が主に発熱し、この発熱部分が定着ニップNに至り、定着ニップNの領域が定着に適した温度まで昇温され、記録シートS上に形成されたトナー像が定着ニップNを通過する際に、加熱、加圧されて当該記録シートSに熱定着される。
Further, it is desirable that the
In the above configuration, when the magnetic flux is generated from the
このとき、定着ベルト154は、記録シートSと接する中央部分においては、記録シートSに熱を奪われて温度が低下するが、記録シートSが通過しない両端部、即ち、非通紙部では、熱が奪われずに温度が高いままとなっているため、定着ベルト154の中央部分を目標温度に合わせようとして、磁束発生部170に電力を供給すると、両端部の温度がさらに上昇しようとする。
At this time, in the central portion where the fixing
本実施の形態の定着部5は、蛇行規制部材158の内周面157dが、誘導発熱層154aの端部における外周面に接触する構成であるため、定着ベルト154の両端部の非通紙部で発生した熱を当該蛇行規制部材158を介して、定着ローラ150のローラ軸151に逃がすと共に、蛇行規制部材158の底面157cが、ローラ軸方向に移動しようとする誘導発熱層154aの縁部と接触することにより、定着ベルト154のローラ軸方向の蛇行を抑制することができる。
In the fixing
これにより、定着ベルト154において、両端部の非通紙部における過昇温が防止され、定着ベルト154の劣化を防止することができる。
但し、ニップ部Nおよびその付近では、図3に示すように、定着ローラ150の弾性層152が、加圧ローラ160に押圧されてローラ軸151方向に凹むため、蛇行規制部材158の内周面157dと誘導発熱層154aの外周面とが接触しない部分Qが生じている。
Thereby, in the fixing
However, in the nip portion N and the vicinity thereof, as shown in FIG. 3, the
この接触が生じていない部分の範囲は、円筒部分157bをローラ軸方向から眺めたとき、当該円筒部分157bの周の3分の1未満となることが望ましい。
言い換えれば、上記円筒部分157bの周の3分の2以上において、蛇行規制部材158の内周面157dと誘導発熱層154aの外周面とが面接触している。
<その他>
(1)上記実施の形態のプリンタ1では、蛇行規制部材158の第2部材157は、有底円筒状の部材としたが、円状であれば、完全な円筒状に限定されるものではない。
The range of the portion where the contact does not occur is desirably less than one third of the circumference of the cylindrical portion 157b when the cylindrical portion 157b is viewed from the roller axis direction.
In other words, the inner
<Others>
(1) In the
例えば、第2部材157は、円筒部分157bに所々切り欠きが設けられる構成であってもよく、さらに、円筒部分157bが、真の円筒ではなく、ローラ軸方向から見たとき、多角形形状となっていてもよい。
このような形状であっても、円筒部分157bの内面と誘導発熱層154aの端部における外周面とを断続的に面接触させることができるため、面接触していなかった従来よりは熱を逃がすことができる。
(2)また、蛇行規制部材158は、少なくとも弾性層152よりも熱伝導性が高く、強磁性体以外であって強度が高い第2部材157と、これよりも熱伝導性が高い第1部材156とからなる2ピース構成であるとしたが、このような2ピース構成に限るものではない。
For example, the
Even in such a shape, the inner surface of the cylindrical portion 157b and the outer peripheral surface of the end portion of the
(2) Further, the meandering restricting
例えば、常磁性であって強度が高く、さらに、熱伝導性の高い部材があれば、1つの部材で構成しても構わないことは言うまでもない。
さらに、蛇行規制部材158は、耐摩耗性を高めるために金属で構成されていたが、金属以外の材料を用いることも考えられ、例えば、アルミニウムのコンパウンドが添加された耐熱性樹脂などの熱伝導性および成形性に優れた材料で構成してもよい。
For example, as long as there is a member that is paramagnetic, high in strength, and high in thermal conductivity, it is needless to say that it may be constituted by one member.
Further, although the meandering restricting
これにより、高い熱伝導性を確保すると共に、蛇行規制部材が誘導加熱されることがない。
その他、蛇行規制部材に使用する材料は、少なくとも弾性層152よりも熱伝導性が高ければ、従来よりは、非通紙部の冷却効果が得られるものである。
(3)また、上記実施の形態では、定着ベルト154の両端部において、誘導発熱層154aの外周面が露出している部分の長さがそれぞれL2mmと同じ長さに設定しているが、これに限るものではない。
Thereby, while ensuring high heat conductivity, a meandering control member is not induction-heated.
In addition, as long as the material used for the meandering restricting member has at least thermal conductivity higher than that of the
(3) In the above embodiment, the length of the part where the outer peripheral surface of the induction
例えば、ローラ軸方向における磁束密度のばらつきなどにより、定着ベルト154の両端部のうちどちらか一方の端部が、他方の端部よりも加熱され易い場合、加熱され易い側の誘導発熱層154aの外周面が露出している部分の長さを、他方の端部よりも長くすることによって、放熱をより促進させる構成としてもよい。
(4)上記実施の形態のプリンタ1の定着部5は、定着ベルト154の内径と定着ローラ150の外径とが略同じに構成され、定着ベルト154と定着ローラ150との間に隙間が殆ど生じない構成を例に説明したが、このような構成に限るものではない。
For example, when one end of the both ends of the fixing
(4) The
例えば、定着ローラの外径に対して、定着ベルトの内径を十分大きくして、定着ベルトと定着ローラとの接触部分をニップ部とその周辺部のみに縮小し、定着ベルトの誘導発熱層で発生した熱を、できるだけ他の部材に逃げないようにした、いわゆるゆるばめ式の定着部に適用してもよい。
図5(a),(b)は、このようなゆるばめ式の定着部の構成を示す図である。
For example, the inner diameter of the fixing belt is made sufficiently larger than the outer diameter of the fixing roller, and the contact portion between the fixing belt and the fixing roller is reduced only to the nip portion and its peripheral portion. The heat thus applied may be applied to a so-called loose-fitting type fixing unit that prevents the heat from escaping to other members as much as possible.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the configuration of such a loose-fitting type fixing unit.
同図に示すように、定着装置200は、定着ベルト254、定着ローラ250、加圧ローラ260、磁束発生部170および蛇行規制部材258などを備えている。なお、同図では、定着ベルト254が静止状態の様子を示している。
定着ベルト254は、誘導発熱層254a、弾性層254b、離型層254cをからなる円筒状の弾性変形可能なベルトであり、内径以外は、上記実施の形態における定着ベルト154と同じである。
As shown in the figure, the fixing device 200 includes a fixing
The fixing
定着ローラ250は、上記実施の形態における定着ローラ150と同様の構成であり、定着ベルト254の周回経路内側に配されている。
加圧ローラ260は、上記実施の形態における加圧ローラ160と同様の構成であり、定着ベルト254の周回経路外側に配され、定着ベルト254を介して定着ローラ250を押圧し、定着ニップNを確保する。加圧ローラ260は、駆動モータ(不図示)からの駆動力を受けて矢印の方向に回転する。この駆動力が定着ローラ250と定着ベルト254に伝わることにより、定着ローラ250と定着ベルト254が従動回転する。
The fixing
The
磁束発生部170は、定着ベルト254を挟んで加圧ローラ260に相対する位置に配されている。
蛇行規制部材258は、寸法が異なっている点以外は、上記実施の形態における蛇行規制部材158と同じである。
つまり、第1部材156および第2部材157に対応する部材が、それぞれ第1部材256および第2部材257となっており、これらも、対応関係にあるもの同士で、寸法のみが異なっている。
The
The meandering restricting
That is, the members corresponding to the
以上のように構成された蛇行規制部材258は、第2部材257の内周面257dが誘導発熱層154aの端部における外周面に接触することにより、当該誘導発熱層154aの端部で発生した熱を、当該蛇行規制部材258を介して定着ローラ250のローラ軸251に逃がすと共に、底面257cがローラ軸方向に移動しようとする誘導発熱層154aの縁部と接触することにより、定着ベルト154の蛇行を抑制することができる。
The meandering restricting
これにより、定着ベルト154において、中央部分に比べて両端部(非通紙部)が異常に過熱されることが抑制され、定着ベルト154の劣化を防止することができる。
但し、ニップ部Nおよびその付近では、図3に示すように、定着ローラ150の弾性層152は、加圧ローラ160に押圧されてローラ軸151方向に凹むので、円筒部分157bの内周面157dと誘導発熱層154aの端部における外周面とが接触しない部分が生じている。
Thereby, in the fixing
However, in the nip portion N and the vicinity thereof, as shown in FIG. 3, the
(5)上記実施の形態では、定着ベルト154の誘導発熱層154aは、弾性層154bおよび離型層154cよりもローラ軸方向における長さが長く、定着ベルト154の両端部において外周面が露出しているとしたが、このような構成に限るものではない。
例えば、誘導発熱層154a、弾性層154bおよび離型層154cのローラ軸方向における長さが全て等しく、誘導発熱層154aの外周面が定着ベルト154の両端部において露出していなかったとしても、弾性層154bおよび離型層154cは厚みが薄いので、これら両層が誘導発熱層154aと蛇行規制部材258との間に介在しても、誘導発熱層154aから蛇行規制部材258へそれなりに熱を逃がすことができる。
(5) In the above embodiment, the induction
For example, even if the induction
この事は、上記変形例(4)における定着ベルト254についても同様であるため、定着ベルト254の両端部において、誘導発熱層254aの外周を必ずしも露出させる必要はない。
(6)なお、上記実施の形態では、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、誘導加熱方式の定着装置を備えた全ての画像形成装置に適用されるものである。
This also applies to the fixing
(6) Although the tandem color printer has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and is applicable to all image forming apparatuses including an induction heating type fixing device. is there.
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。 Further, the contents of the above embodiment and the above modification may be combined.
本発明は、定着装置及びこれを用いる画像形成装置に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a fixing device and an image forming apparatus using the same.
1 プリンタ
3 画像プロセス部
3Y,3M,3C,3K 作像部
4 給紙部
5 定着部
10 光学部
11 中間転写ベルト
12 駆動ローラ
13 従動ローラ
31 感光体ドラム
32 帯電器
33 現像器
34 一次転写ローラ
35 クリーナ
41 給紙カセット
42 ローラ
43 搬送路
44 タイミングローラ対
45 二次転写ローラ
46 二次転写位置
60 制御部
71 排出ローラ対
72 排出トレイ
150 定着ローラ
151 ローラ軸
151a 両端部
152 弾性層
154 定着ベルト
154a 当該誘導発熱層
154a 誘導発熱層
154b 弾性層
154c 離型層
156 部材
156a 円筒部
156b 切欠部
157 部材
157a 透孔
157b 円筒部分
157b 当該円筒部分
157c 底面
157d 内周面
158 蛇行規制部材
160 加圧ローラ
161 ローラ軸
162 弾性層
170 磁束発生部
170 誘導コイルユニット部
172 サイド磁性体コア
173 誘導コイル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
第1ローラの軸方向両端部には、それぞれ略有底筒状であって、当該筒部の内面に前記ベルトの外周面の一部が接触すると共に、前記筒部の底部に前記ベルトの縁部が接触することにより前記ベルトの蛇行を規制する1対のベルト規制部材が、前記ローラ軸と接触する状態で配設されており、
前記ベルト規制部材は、少なくとも前記弾性部材よりも熱伝導性が高いことを特徴とする定着装置。 A first roller, which is disposed inside the endless belt circulation path and is covered with an elastic member except for both ends of the metallic roller shaft, passes from the outside of the belt rotation path to the belt. The second roller is pressed to secure a fixing nip between the belt surface and the second roller, and is heated by electromagnetic induction while circling the belt, whereby the sheet on which the unfixed image is formed is A fixing device that performs thermal fixing of the unfixed image through a fixing nip,
Both ends of the first roller in the axial direction are substantially bottomed cylindrical, and a part of the outer peripheral surface of the belt is in contact with the inner surface of the cylindrical portion and the edge of the belt is at the bottom of the cylindrical portion. A pair of belt regulating members that regulate the meandering of the belt by contacting the parts are arranged in contact with the roller shaft;
The fixing device according to claim 1, wherein the belt regulating member has higher thermal conductivity than at least the elastic member.
前記円筒部の内径は、前記ベルトの外径よりも大きく、その差が、0.1mm以上、0.3mm以下の範囲内となっていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The belt regulating member has a bottomed cylindrical shape,
2. The fixing device according to claim 1, wherein an inner diameter of the cylindrical portion is larger than an outer diameter of the belt, and a difference thereof is in a range of 0.1 mm or more and 0.3 mm or less.
前記側面部の内面は、前記金属層の外周面と接触することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の定着装置。 The belt includes a metal layer heated by electromagnetic induction and other layers, and the outer peripheral surface of the metal layer is exposed at both ends.
The fixing device according to claim 1, wherein an inner surface of the side surface portion is in contact with an outer peripheral surface of the metal layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019020612A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
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-
2009
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